JP2008017012A - Communication apparatus and information apparatus - Google Patents

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JP2008017012A JP2006184459A JP2006184459A JP2008017012A JP 2008017012 A JP2008017012 A JP 2008017012A JP 2006184459 A JP2006184459 A JP 2006184459A JP 2006184459 A JP2006184459 A JP 2006184459A JP 2008017012 A JP2008017012 A JP 2008017012A
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Yukio Tanaka
幸男 田中
Hidetoshi Yamanaka
英俊 山中
Kenichi Kamiyama
健一 神山
Satoru Kondo
悟 近藤
Takeshi Matsui
健 松井
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication apparatus and an information apparatus which prevents the null event occurring originally at an specific distance to result in that a stable and high-reliability IC card communication is realized. <P>SOLUTION: When an error detector circuit 240 detects a signal error, the detector circuit controls the inductance L11 of an antenna coil 211, the capacitance C11 of a capacitor 213, and any values of a coil, a capacitor, and a resistor in an RLC matching circuit, of constituent elements in an antenna circuit 210 relating to communication, so as to change any of element values to a specified level. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、非接触型ICカードと通信可能な通信装置、およびパーソナルコンピュータや携帯電話機等の情報機器に関するものである。   The present invention relates to a communication device capable of communicating with a non-contact type IC card and information equipment such as a personal computer and a mobile phone.

近年のICカード技術の発展は目覚しいものがあり、鉄道の乗車券、物品の購入、入退出管理等、様々な分野で便利に利用されてきている。   The development of IC card technology in recent years is remarkable, and it has been used conveniently in various fields such as railway tickets, purchase of goods, and entry / exit management.

これらのシステムにおいては、ICカード側には電池を持たず、リーダ/ライタ(以下、R/Wと記す)側から送出された電磁波による非接触給電によりICカードを動作させているものが多い(たとえば特許文献1,2,3参照)。   Many of these systems do not have a battery on the IC card side, and operate the IC card by non-contact power feeding by electromagnetic waves sent from a reader / writer (hereinafter referred to as R / W) side ( For example, see Patent Documents 1, 2, and 3).

上記アプリケーションのシステムでは、R/WからICカード(下り)方向とICカードからR/W(上り)方向の双方向のデータ伝送が必要である。
そして、下り方向については、R/Wから送出するキャリアをASK(Amplitude sift keying)変調することにより目的を果たしている。
The application system requires bidirectional data transmission from the R / W to the IC card (downstream) and from the IC card to the R / W (upstream) direction.
In the downstream direction, the purpose is achieved by ASK (Amplitude sift keying) modulation of the carrier transmitted from the R / W.

一方、上り方向については、ICカードは電源を持っておらず、それ自体からキャリアを送出する機能を有していない。
このため、ICカードは、R/Wから送出されたキャリアをインダクタLとキャパシタCの同調回路に接続された負荷抵抗で受け、送出データの"1"/"0"に対応させてその負荷抵抗の値を変化させる、いわゆる「負荷変調方式」によりデータ伝送機能を実現している。
On the other hand, in the upward direction, the IC card does not have a power source and does not have a function of transmitting a carrier from itself.
For this reason, the IC card receives the carrier transmitted from the R / W by the load resistance connected to the tuning circuit of the inductor L and the capacitor C, and the load resistance corresponding to “1” / “0” of the transmission data. The data transmission function is realized by a so-called “load modulation method” in which the value of the signal is changed.

R/W側では、ICカード側の負荷抵抗の値の変化に応じて生じるアンテナコイルの電圧変化として検出し、上りデータを再生する。
特許3488166号公報 特開2004−356765号公報 特開2005−136944号公報
On the R / W side, it is detected as a voltage change of the antenna coil that occurs in response to a change in the value of the load resistance on the IC card side, and uplink data is reproduced.
Japanese Patent No. 3488166 JP 2004-356765 A JP 2005-136944 A

上記「負荷変調方式」は、電池を搭載していないICカードからでも簡易な構成で上り方向のデータ伝送が実現できる長所を持っているが、一方、L・C結合回路の負荷を切替える方法であるため、原理的に、特定の距離で負荷変調がかからなくなる、いわゆる「ヌル現象」が発生し、上り方向の通信ができなくなるという不都合が発生していた。
以下ヌル現象について図面に関連付けて説明する。
The “load modulation method” has the advantage that data transmission in the upstream direction can be realized with a simple configuration even from an IC card without a battery, but on the other hand, it is a method of switching the load of the L / C coupling circuit. For this reason, in principle, load modulation is not performed at a specific distance, so-called “null phenomenon” occurs, and inconvenience occurs that communication in the upstream direction cannot be performed.
The null phenomenon will be described below with reference to the drawings.

図1は、R/WとICカードの原理的な構成例を示したものである。   FIG. 1 shows a principle configuration example of the R / W and the IC card.

R/W1は、図1に示すように、アンテナコイル11、アンテナコイル11の直列抵抗成分12、アンテナコイル11に並列に接続されたキャパシタ13、整合回路14、およびキャリア信号源(OSC)15を有する。
また、ICカード2は、アンテナコイル21、アンテナコイル21の直列抵抗成分22、アンテナコイル21に並列に接続されたキャパシタ23、アンテナコイル21とキャパシタ23に並列に接続された直列接続の負荷抵抗24,25、および負荷抵抗25の両端に接続されたスイッチ(SW)26を有する。
なお、L1はアンテナコイル11のインダクタンスを、R1は抵抗成分12の抵抗値を、C1はキャパシタ13の容量を、それぞれ示している。
同様に、L2はアンテナコイル21のインダクタンスを、R2は抵抗成分22の抵抗値を、C2はキャパシタ23の容量を、RLは負荷抵抗24の抵抗値を、RL'は負荷抵抗25の抵抗値を、それぞれ示している。
As shown in FIG. 1, the R / W 1 includes an antenna coil 11, a series resistance component 12 of the antenna coil 11, a capacitor 13 connected in parallel to the antenna coil 11, a matching circuit 14, and a carrier signal source (OSC) 15. Have.
The IC card 2 includes an antenna coil 21, a series resistance component 22 of the antenna coil 21, a capacitor 23 connected in parallel to the antenna coil 21, and a load resistor 24 connected in series connected in parallel to the antenna coil 21 and the capacitor 23. , 25 and a switch (SW) 26 connected to both ends of the load resistor 25.
L1 represents the inductance of the antenna coil 11, R1 represents the resistance value of the resistance component 12, and C1 represents the capacitance of the capacitor 13.
Similarly, L2 represents the inductance of the antenna coil 21, R2 represents the resistance value of the resistance component 22, C2 represents the capacitance of the capacitor 23, RL represents the resistance value of the load resistor 24, and RL ′ represents the resistance value of the load resistor 25. , Respectively.

R/W1側のOSC15は、たとえば発振周波数fcが13.56MHzのキャリア信号源であり、整合回路14を介してアンテナコイル11とキャパシタ13の並列共振回路を駆動している。
整合回路14は、RLC整合回路として構成可能であるが、図1では一例として、容量Ctのキャパシタ14aの1素子のみで構成した例を示している。
The OSC 15 on the R / W 1 side is a carrier signal source having an oscillation frequency fc of 13.56 MHz, for example, and drives a parallel resonance circuit of the antenna coil 11 and the capacitor 13 via the matching circuit 14.
Although the matching circuit 14 can be configured as an RLC matching circuit, FIG. 1 shows an example in which the matching circuit 14 is configured by only one element of the capacitor 14a having the capacitance Ct.

R/W1側のアンテナコイル11とICカード2側のアンテナコイル21は結合係数kで電磁的に結合されている。
結合係数kはR/W1とICカード2の距離に依存する値であり、距離=∞のときk=0となる。
The antenna coil 11 on the R / W1 side and the antenna coil 21 on the IC card 2 side are electromagnetically coupled with a coupling coefficient k.
The coupling coefficient k is a value depending on the distance between R / W1 and the IC card 2, and k = 0 when the distance = ∞.

ICカード2側においては、アンテナコイル21とキャパシタ23による並列共振回路によりR/W1から送られてくるキャリアを抽出し、負荷抵抗24および25で終端している。
ICカード2に設けられたスイッチ26は、負荷変調用の切替スイッチであり、負荷変調信号LMSの入力の"1"/"0"に従って"オン(on)"/"オフ(off)"動作を行う。
すなわち、スイッチ26が"on"の時には負荷抵抗は抵抗24(RL)のみになり、"off"のときには負荷抵抗は抵抗24および25(RL+RL')に変化するから、R/W1側から見たICカード2側の負荷インピーダンスが変化し、その変化分がアンテナコイル11の両端の電圧V1の変化となって検出される。
ただし、負荷抵抗RLの変化とアンテナコイル11の両端の電圧V1の変化の関係は一律とはならず、距離∝結合係数kの値に大きく依存する。
On the IC card 2 side, a carrier sent from the R / W 1 is extracted by a parallel resonance circuit including an antenna coil 21 and a capacitor 23 and terminated with load resistors 24 and 25.
The switch 26 provided in the IC card 2 is a load modulation changeover switch, and performs an “on” / “off” operation according to “1” / “0” of the input of the load modulation signal LMS. Do.
That is, when the switch 26 is “on”, the load resistance is only the resistance 24 (RL), and when it is “off”, the load resistance changes to the resistances 24 and 25 (RL + RL ′). The load impedance on the IC card 2 side changes, and the change is detected as a change in the voltage V1 across the antenna coil 11.
However, the relationship between the change in the load resistance RL and the change in the voltage V1 at both ends of the antenna coil 11 is not uniform, and greatly depends on the value of the distance ∝ coupling coefficient k.

図2〜図4の(A),(B)は、負荷変調信号LMSとR/W1側のアンテナコイル11の両端の電圧V1の関係を概念的に示したものである。
図2〜図4の(A)がR/W1側のアンテナコイル11の両端の電圧V1の波形を示し、図2〜図4の(B)が負荷変調信号LMSを示しており、図中のsw-onはICカード2のスイッチ26がon状態にあり、sw-offはスイッチ26がoff状態にあることを示している。
2A to 4B conceptually show the relationship between the load modulation signal LMS and the voltage V1 across the antenna coil 11 on the R / W1 side.
2A to 4A show the waveform of the voltage V1 across the antenna coil 11 on the R / W1 side, and FIG. 2B to FIG. 4B show the load modulation signal LMS. sw-on indicates that the switch 26 of the IC card 2 is in the on state, and sw-off indicates that the switch 26 is in the off state.

図2(A),(B)は、負荷抵抗の値(RL)とアンテナコイル11の両端の電圧V1の値に正相で変化する場合、すなわち負荷抵抗値RLが小さくなったときに電圧V1も小さくなる場合である。
これは、たとえば後述の各素子値で構成したときk=0.15の場合に相当する。
FIGS. 2A and 2B show the voltage V1 when the load resistance value RL and the voltage V1 at both ends of the antenna coil 11 change in the positive phase, that is, when the load resistance value RL decreases. Is also smaller.
This corresponds to the case of k = 0.15 when configured with each element value described later, for example.

図4(A),(B)は、負荷抵抗の値(RL)とアンテナコイル11の両端の電圧V1の値に逆相で変化する場合、すなわち負荷抵抗値RLが小さくなったときに電圧V1が大きくなる場合である。
これはたとえば後述の各素子値で構成したときk=0.25の場合に相当する。
4A and 4B show the voltage V1 when the load resistance value (RL) and the voltage V1 at both ends of the antenna coil 11 change in opposite phases, that is, when the load resistance value RL becomes small. Is a case where
This corresponds to, for example, the case of k = 0.25 when configured with each element value described later.

図3(A),(B)は、負荷抵抗の値(RL)が変化してもアンテナコイル11の両端の電圧V1の値が変化しない場合、すなわちヌル状態である。
これはたとえば後述の各素子値で構成したとき、図2(A)と図4(A)の中間のk=0.2の場合に相当する。
3A and 3B show a case where the value of the voltage V1 across the antenna coil 11 does not change even when the value of the load resistance (RL) changes, that is, the null state.
This corresponds to the case where k = 0.2, which is intermediate between FIG. 2A and FIG.

図2(A)および図4(A)の場合には、正相と逆相の違いはあるものの、何れも電圧V1の振幅は負荷変調信号の"1"/"0"に対応して変化するから、そのほうらく線をASK(Amplitude Shift Keying)信号として復調してやれば、R/W1側でもとの信号を再生することが可能である。
しかしながら、図3(A)のヌル状態では、電圧V1の振幅は一定のままで変化しないことから、R/W1側での信号復調は不可能となる。
In the case of FIG. 2A and FIG. 4A, although there is a difference between the positive phase and the reverse phase, the amplitude of the voltage V1 changes corresponding to “1” / “0” of the load modulation signal. Therefore, if the spiral line is demodulated as an ASK (Amplitude Shift Keying) signal, the original signal can be reproduced on the R / W1 side.
However, in the null state of FIG. 3A, the amplitude of the voltage V1 remains constant and does not change, so that signal demodulation on the R / W1 side is impossible.

図5は、fc=13.56MHz、Ct=40pF、C1=30pF、L1=1530nH、L2=1200nH、RL=1kΩのときのR/W側で検出される負荷変調波形、すなわちV1の変化分=ΔV1の様子を示したものである。
図5において、横軸は結合係数kを、縦軸はカード側の負荷抵抗の値RLを微小変化させたときの電圧V1の変化分=ΔV1を相対値で示している。
また、図5において、白丸の部分は、負荷抵抗値RLを小さくしたときに電圧V1も小さくなること(正相)を、黒丸部分は、負荷抵抗値RLを小さくしたときに電圧V1は逆に大きくなること(逆相)を表している。
FIG. 5 shows a load modulation waveform detected on the R / W side when fc = 13.56 MHz, Ct = 40 pF, C1 = 30 pF, L1 = 1530 nH, L2 = 1200 nH, RL = 1 kΩ, that is, a change in V1 = The state of ΔV1 is shown.
In FIG. 5, the horizontal axis indicates the coupling coefficient k, and the vertical axis indicates the change in voltage V1 when the card-side load resistance value RL is slightly changed = ΔV1 as a relative value.
In FIG. 5, the white circle portion indicates that the voltage V1 decreases when the load resistance value RL is reduced (normal phase), and the black circle portion indicates that the voltage V1 is reversed when the load resistance value RL is reduced. It represents an increase (reverse phase).

図中、A点はk=0.15で、RL変化とΔV1の関係が正相であり、図2(A)の場合に相当する。
C点はk=0.25で、RL変化とΔV1の関係が逆相であり、図4(A)の場合に相当する。
B点はk=0.2で、RLが変化してもV1は変化しないヌル点であり、図3(A)の場合に相当する。
In the figure, point A is k = 0.15, and the relationship between RL change and ΔV1 is positive phase, which corresponds to the case of FIG.
The point C is k = 0.25, and the relationship between the RL change and ΔV1 is in reverse phase, which corresponds to the case of FIG.
Point B is k = 0.2, and V1 is a null point that does not change even if RL changes. This corresponds to the case of FIG.

本発明は、本来特定の距離において発生するヌル現象が防止でき、その結果安定で信頼性の高いICカード通信を実現することが可能な通信装置および情報機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a communication device and an information device that can prevent a null phenomenon that occurs originally at a specific distance and, as a result, can realize stable and highly reliable IC card communication.

本発明の第1の観点の通信装置は、少なくともアンテナインダクタを通信にかかわる構成素子として含むアンテナ回路と、上記アンテナ回路のアンテナインダクタを駆動するために当該アンテナ回路に接続され、所定周波数のキャリアを発生するキャリア信号源と、上記アンテナインダクタに誘起された信号を受信し復調する信号受信回路と、上記信号受信回路の復調出力の信号誤りを検出する機能を有する誤り検出回路と、を備え、上記アンテナ回路は、上記構成素子の少なくとも一つの素子値が変更可能に形成され、上記誤り検出回路は、信号誤りを検出したときに、上記アンテナ回路の通信にかかわる構成素子の少なくともいずれか一つの素子値を所定量変化させるように制御する。   A communication device according to a first aspect of the present invention includes an antenna circuit including at least an antenna inductor as a constituent element related to communication, and a carrier having a predetermined frequency connected to the antenna circuit to drive the antenna inductor of the antenna circuit. A carrier signal source to be generated, a signal receiving circuit for receiving and demodulating a signal induced in the antenna inductor, and an error detecting circuit having a function of detecting a signal error of a demodulated output of the signal receiving circuit, The antenna circuit is formed so that at least one element value of the constituent element can be changed, and the error detection circuit is configured to be configured to change at least one of the constituent elements involved in communication of the antenna circuit when a signal error is detected. Control to change the value by a predetermined amount.

本発明の第2の観点は、情報処理機能を有する情報機器であって、リーダライタ機能を有する通信装置を含み、上記通信装置は、少なくともアンテナインダクタを通信にかかわる構成素子として含むアンテナ回路と、上記アンテナ回路のアンテナインダクタを駆動するために当該アンテナ回路に接続され、所定周波数のキャリアを発生するキャリア信号源と、上記アンテナインダクタに誘起された信号を受信し復調する信号受信回路と、上記信号受信回路の復調出力の信号誤りを検出する機能を有する誤り検出回路と、を備え、上記アンテナ回路は、上記構成素子の少なくとも一つの素子値が変更可能に形成され、上記誤り検出回路は、信号誤りを検出したときに、上記アンテナ回路の通信にかかわる構成素子の少なくともいずれか一つの素子値を所定量変化させるように制御する。   A second aspect of the present invention is an information device having an information processing function, including a communication device having a reader / writer function, and the communication device includes an antenna circuit including at least an antenna inductor as a constituent element related to communication; A carrier signal source connected to the antenna circuit for driving the antenna inductor of the antenna circuit and generating a carrier of a predetermined frequency, a signal receiving circuit for receiving and demodulating a signal induced in the antenna inductor, and the signal An error detection circuit having a function of detecting a signal error in the demodulated output of the reception circuit, wherein the antenna circuit is formed such that at least one element value of the constituent elements can be changed, and the error detection circuit includes a signal When an error is detected, at least one of the constituent elements involved in the communication of the antenna circuit is selected. Controlling the value so that a predetermined amount changes.

好適には、上記誤り検出回路は、上記信号受信回路の復調信号の波形品質の良否を判定して、当該波形品質が良い状態でないと判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する。   Preferably, the error detection circuit determines whether or not the waveform quality of the demodulated signal of the signal receiving circuit is good, and controls to change the element value by a predetermined amount when it is determined that the waveform quality is not good. To do.

好適には、上記誤り検出回路は、受信信号内のデータに誤りがあるか否かを判定して、データ誤りがある場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する。   Preferably, the error detection circuit determines whether or not there is an error in the data in the received signal, and controls to change the element value by a predetermined amount when there is a data error.

好適には、上記誤り検出回路は、信号の送受信の内容・履歴から受信の失敗を判定して、受信の失敗であると判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する。   Preferably, the error detection circuit determines that reception has failed from the contents / history of signal transmission / reception, and controls to change the element value by a predetermined amount when it is determined that reception has failed.

好適には、上記誤り検出回路は、上記信号受信回路の復調信号の波形品質の良否を判定して、当該波形品質が良い状態でないと判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する第1の処理部、受信信号内のデータに誤りがあるか否かを判定して、データ誤りがある場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する第2の処理部、および信号の送受信の内容・履歴から受信の失敗を判定して、受信の失敗であると判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する第3の処理部、のうち、少なくとも一つの処理部を有する。   Preferably, the error detection circuit determines whether or not the waveform quality of the demodulated signal of the signal receiving circuit is good, and controls to change the element value by a predetermined amount when it is determined that the waveform quality is not good. A first processing unit that determines whether there is an error in the data in the received signal, and a second processing unit that controls to change the element value by a predetermined amount when there is a data error, and a signal At least one of the third processing units that controls the element value to be changed by a predetermined amount when the reception failure is determined from the content / history of the transmission / reception of and when the reception failure is determined Part.

好適には、上記アンテナ回路は、上記アンテナインダクタと同調回路を形成する同調キャパシタを有し、上記誤り検出回路は、信号誤りを検出したときに、上記アンテナインダクタのインダクタンス、および上記同調キャパシタの容量のうち、少なくともいずれかの値を所定量変化するように制御する。   Preferably, the antenna circuit includes a tuning capacitor that forms a tuning circuit with the antenna inductor, and the error detection circuit detects an inductance of the antenna inductor and a capacitance of the tuning capacitor when a signal error is detected. Of these, at least one of the values is controlled to change by a predetermined amount.

好適には、上記アンテナ回路は、上記アンテナインダクタと上記キャリア信号源に接続された整合回路を含み、上記整合回路は、インダクタ、キャパシタ、および抵抗のうちの少なくとも一つの構成素子を含み、上記誤り検出回路は、信号誤りを検出したときに、上記アンテナインダクタのインダクタンス、上記同調キャパシタの容量、および整合回路の少なくとも一つの構成素子の素子値のうち、少なくともいずれかの値を所定量変化するように制御する。   Preferably, the antenna circuit includes a matching circuit connected to the antenna inductor and the carrier signal source, and the matching circuit includes at least one component of an inductor, a capacitor, and a resistor, and the error When detecting a signal error, the detection circuit changes at least one of the inductance of the antenna inductor, the capacitance of the tuning capacitor, and the element value of at least one component of the matching circuit by a predetermined amount. To control.

本発明によれば、本来特定の距離において発生するヌル現象が防止でき、その結果安定で信頼性の高いICカード通信を実現することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to prevent a null phenomenon that originally occurs at a specific distance, and as a result, it is possible to realize stable and highly reliable IC card communication.

以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図6は、本発明の実施形態に係る携帯情報機器としての携帯電話機が適用される通信システムの構成例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system to which a mobile phone as a portable information device according to an embodiment of the present invention is applied.

図6に示す通信システム100は、携帯電話機110と、外部の非接触型ICカード120と、基地局130と、通信網140と、サーバ150とにより構成されている。   A communication system 100 shown in FIG. 6 includes a mobile phone 110, an external non-contact type IC card 120, a base station 130, a communication network 140, and a server 150.

本実施形態の携帯電話機110は、たとえばR/W(リーダライタ)機能を内蔵しており、搭載されたR/W機能は、外部の非接触型ICカード120からの応答(信号)を受信すると、この非接触型ICカード120との間で無線通信を行って、コネクションを確立させる。
非接触型ICカード120とのコネクションが確立すると、携帯電話機110は、所定の通信方式に従った無線通信により基地局130から通信網140を経由してサーバ150に接続し、非接触型ICカード120とサーバ150との通信を中継する。
両者の相互認証が成功すると、携帯電話機110に搭載されたR/W機能は、サーバ150からの指示に従って、非接触型ICカード120に格納される情報を読出す処理や、非接触型ICカード120に新たな情報を書き込む処理を行う。
The cellular phone 110 according to the present embodiment has, for example, a built-in R / W (reader / writer) function, and the mounted R / W function receives a response (signal) from the external non-contact type IC card 120. Then, wireless communication is performed with the non-contact type IC card 120 to establish a connection.
When the connection with the non-contact type IC card 120 is established, the mobile phone 110 is connected to the server 150 from the base station 130 via the communication network 140 by wireless communication according to a predetermined communication method. The communication between 120 and the server 150 is relayed.
If the mutual authentication is successful, the R / W function installed in the mobile phone 110 reads the information stored in the non-contact type IC card 120 in accordance with an instruction from the server 150, or the non-contact type IC card. A process of writing new information in 120 is performed.

図7は、本実施形態に係る携帯電話機の基本的な構成例を示すブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a basic configuration example of the mobile phone according to the present embodiment.

本携帯電話機110は、図7に示すように、通信網140を介してサーバ150との無線通信処理を行う無線通信部111、液晶表示デバイス(LCD)等により構成される表示部112、テンキー等の操作キーを含む操作部113、マイクロフォンやスピーカを有し音声入力処理または音声出力処理を行う音声処理部114、プログラムやメッセージデータ、アドレスデータ、ICカード用データ等を記憶するメモリ部115、R/W機能を実現するためのフロントエンド回路部を形成する通信装置116、および携帯電話機110の全体的な機能制御やR/W機能を実現するためのモード制御や送信データTD、受信データRDに対する所定の処理やそれに応じたメモリ部115へのアクセスを行う制御部(CPU)117を有する。   As shown in FIG. 7, the cellular phone 110 includes a wireless communication unit 111 that performs wireless communication processing with the server 150 via a communication network 140, a display unit 112 including a liquid crystal display device (LCD), a numeric keypad, and the like. An operation unit 113 including operation keys, a voice processing unit 114 having a microphone and a speaker for performing voice input processing or voice output processing, a memory unit 115 for storing programs, message data, address data, IC card data, and the like, R The communication device 116 forming the front end circuit unit for realizing the / W function, and the mode control, transmission data TD, and reception data RD for realizing the overall function control and R / W function of the mobile phone 110 A control unit (CPU) 117 that performs predetermined processing and access to the memory unit 115 according to the predetermined process is included.

無線通信部111、表示部112、操作部113、音声処理部114、メモリ部115、および制御部117により、通常の携帯電話としての電話部が構成される。
また、通信装置116、メモリ部115、および制御部117によりR/W機能を実現するカード機能部が構成される。
また、モードの指定、切り替え等は操作部113の操作に応じて制御部117の制御により行うように構成可能である。
この際、制御部117は、通信装置116に対して、たとえば制御信号と送信データTDを出力し、受信データRDを受けてメモリ部115への格納処理等を行う。メモリ部115は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含んで構成される。
なお、制御部117は、電話部とカード機能部とで個別に設けるような構成にすることも可能である。
The wireless communication unit 111, the display unit 112, the operation unit 113, the voice processing unit 114, the memory unit 115, and the control unit 117 constitute a telephone unit as a normal mobile phone.
The communication device 116, the memory unit 115, and the control unit 117 constitute a card function unit that realizes the R / W function.
In addition, the mode designation, switching, and the like can be configured to be performed by the control of the control unit 117 according to the operation of the operation unit 113.
At this time, the control unit 117 outputs, for example, a control signal and transmission data TD to the communication device 116, receives the reception data RD, and performs storage processing in the memory unit 115. The memory unit 115 includes a nonvolatile memory such as a flash memory.
The control unit 117 may be configured to be provided separately for the telephone unit and the card function unit.

図8は、本発明の実施形態に係る携帯電話機に搭載されるR/W機能を内蔵した通信装置の一構成例を示す図である。
なお、図8においては、図7の通信装置116を符号200を用いて表している。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a communication device with a built-in R / W function mounted on the mobile phone according to the embodiment of the present invention.
In FIG. 8, the communication device 116 of FIG.

図8の通信装置200は、アンテナ回路(アンテナ・フロントエンド)210、発振周波数fcが13.56MHzのキャリアを発生するキャリア信号源(OSC)220、信号受信回路230、および誤り検出回路240を有し、これらの構成要素によりR/W機能の一部を実現している。
通信装置200のOSC220は、整合回路214を介してアンテナコイル211とキャパシタ213の並列共振回路を駆動している。
本実施形態によれば、通信状態に応じてR/W送信回路の出力インピーダンスを切り替えるため、対向するICカードの種類が複数種類であったり、ICカードとの距離が変化しても、安定した近接無線通信が可能となる。
8 includes an antenna circuit (antenna front end) 210, a carrier signal source (OSC) 220 that generates a carrier having an oscillation frequency fc of 13.56 MHz, a signal reception circuit 230, and an error detection circuit 240. However, a part of the R / W function is realized by these components.
The OSC 220 of the communication device 200 drives a parallel resonance circuit of the antenna coil 211 and the capacitor 213 via the matching circuit 214.
According to this embodiment, since the output impedance of the R / W transmission circuit is switched according to the communication state, even if there are a plurality of types of IC cards facing each other or the distance from the IC card changes, it is stable. Proximity wireless communication is possible.

アンテナ回路210は、図8に示すように、アンテナコイル211、アンテナコイル211の直列抵抗成分212、アンテナコイル211に並列に接続されたキャパシタ213、およびたとえばキャパシタ214aにより形成される整合回路214を有する。
整合回路214は、RLC整合回路として構成可能であるが、図8では一例として、容量Ctのキャパシタ214aの1素子のみで構成した例を示している。
また、抵抗212の一端、キャパシタ213の一方の電極、および整合回路214tの接続点によりノードND1が形成され、このノードND1が信号受信回路230の入力に接続されている。
なお、図中、L11はアンテナコイル211のインダクタンスを、R11は抵抗成分212の抵抗値を、C11はキャパシタ213の容量を、Ctは整合回路214のキャパシタ214aの容量をそれぞれ示している。
As shown in FIG. 8, the antenna circuit 210 includes an antenna coil 211, a series resistance component 212 of the antenna coil 211, a capacitor 213 connected in parallel to the antenna coil 211, and a matching circuit 214 formed by, for example, a capacitor 214a. .
Although the matching circuit 214 can be configured as an RLC matching circuit, FIG. 8 shows an example in which the matching circuit 214 is configured by only one element of the capacitor 214a having the capacitance Ct.
A node ND1 is formed by a connection point of one end of the resistor 212, one electrode of the capacitor 213, and the matching circuit 214t, and the node ND1 is connected to an input of the signal receiving circuit 230.
In the figure, L11 represents the inductance of the antenna coil 211, R11 represents the resistance value of the resistance component 212, C11 represents the capacitance of the capacitor 213, and Ct represents the capacitance of the capacitor 214a of the matching circuit 214.

図8において、アンテナコイル211のインダクタンスL11、抵抗成分212の抵抗値R11、キャパシタ213の容量C11、整合回路214のキャパシタ214aの容量Ctを、破線で示す誤り検出回路240からの制御信号により少なくとも一つを調整可能に示しているが、これは以下の理由による。   In FIG. 8, the inductance L11 of the antenna coil 211, the resistance value R11 of the resistance component 212, the capacitance C11 of the capacitor 213, and the capacitance Ct of the capacitor 214a of the matching circuit 214 are at least one by a control signal from the error detection circuit 240 indicated by a broken line. This is shown as adjustable, for the following reason.

近接形ICカードの上り方向(ICカードからR/W方向)通信では、カード内の負荷抵抗値を切替えることによりR/Wのアンテナコイル端の電圧を変化させてデータ通信を行ういわゆる負荷変調を採用しているが、理論的に負荷変調がかからなくなる距離(ヌル点)が存在する。
本実施形態において、このヌル点を回避するため、R/W側の誤り検出回路240で受信波形の品質検査を行い、品質が劣化したと判定したときには、アンテナコイル211、抵抗成分212、キャパシタ213により形成されるアンテナ同調回路や整合回路214のLCR素子の何れかの値を変化させてヌル点を脱出するように制御することにより通信品質を向上させる。
このために、アンテナコイル211のインダクタンスL11、抵抗成分212の抵抗値R11、キャパシタ213の容量C11、整合回路214のキャパシタ214aの容量Ctを、破線で示す誤り検出回路240からの制御信号により少なくとも一つを調整可能に示している。
換言すれば、たとえば誤り検出回路240が信号誤りを検出したときにはアンテナコイル211のインダクタンスL11、キャパシタ213の容量C11、RLC整合回路のコイルやキャパシタ、抵抗の何れかの素子値を所定量変化させるよう制御する。
この可変とするインダクタンスや容量、抵抗値等のパラメータは、いずれか一つでもよく、あるいはこれらの2つまたはそれ以上を組み合わせて可変とするように構成することも可能である。
以下では、一例として整合回路214のキャパシタ214aの容量Ctを変化させてヌル点を脱出するよう制御する場合を例に説明する。
In the upward direction communication of the proximity IC card (from the IC card to the R / W direction), so-called load modulation is performed in which data communication is performed by changing the voltage at the antenna coil end of the R / W by switching the load resistance value in the card. Although it is adopted, there is a distance (null point) where load modulation is theoretically not applied.
In the present embodiment, in order to avoid this null point, the R / W side error detection circuit 240 checks the quality of the received waveform, and when it is determined that the quality has deteriorated, the antenna coil 211, the resistance component 212, and the capacitor 213. The communication quality is improved by changing the value of either the antenna tuning circuit formed by the above or the LCR element of the matching circuit 214 so as to escape the null point.
For this purpose, at least one of the inductance L11 of the antenna coil 211, the resistance value R11 of the resistance component 212, the capacitance C11 of the capacitor 213, and the capacitance Ct of the capacitor 214a of the matching circuit 214 is at least one by a control signal from the error detection circuit 240 indicated by a broken line. One is shown as adjustable.
In other words, when the error detection circuit 240 detects a signal error, for example, the inductance L11 of the antenna coil 211, the capacitance C11 of the capacitor 213, and the element value of any of the coil, capacitor, and resistance of the RLC matching circuit are changed by a predetermined amount. Control.
Any one of the variable parameters such as inductance, capacitance, and resistance value may be used, or two or more parameters may be combined to be variable.
Hereinafter, as an example, a case will be described as an example in which control is performed so as to escape the null point by changing the capacitance Ct of the capacitor 214a of the matching circuit 214.

図9は、本実施形態に係るICカードの構成例を示す回路図である。   FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration example of the IC card according to the present embodiment.

また、ICカード120は、アンテナコイル121、アンテナコイル121の直列抵抗成分122、アンテナコイル121に並列に接続されたキャパシタ123、アンテナコイル121とキャパシタ123に並列に接続された直列接続の負荷抵抗124,125、および負荷抵抗125の両端に接続されたスイッチ(SW)126を有する。
図9において、L12はアンテナコイル121のインダクタンスを、R12は抵抗成分122の抵抗値を、C12はキャパシタ123の容量を、RLは負荷抵抗124の抵抗値を、RL'は負荷抵抗125の抵抗値を、それぞれ示している。
The IC card 120 also includes an antenna coil 121, a series resistance component 122 of the antenna coil 121, a capacitor 123 connected in parallel to the antenna coil 121, and a load resistor 124 connected in series connected in parallel to the antenna coil 121 and the capacitor 123. , 125 and a switch (SW) 126 connected to both ends of the load resistor 125.
9, L12 is the inductance of the antenna coil 121, R12 is the resistance value of the resistance component 122, C12 is the capacitance of the capacitor 123, RL is the resistance value of the load resistor 124, and RL ′ is the resistance value of the load resistor 125. Respectively.

携帯電話機110の通信装置200(116)におけるアンテナコイル211とICカード120側のアンテナコイル121は結合係数kで電磁的に結合されている。
結合係数kは通信装置200(R/W)側とICカード120の距離に依存する値であり、距離=∞のときk=0となる。
In the communication device 200 (116) of the mobile phone 110, the antenna coil 211 and the antenna coil 121 on the IC card 120 side are electromagnetically coupled with a coupling coefficient k.
The coupling coefficient k is a value that depends on the distance between the communication device 200 (R / W) side and the IC card 120, and k = 0 when the distance = ∞.

ICカード120側においては、アンテナコイル121とキャパシタ123による並列共振回路により通信装置200(R/W)から送られてくるキャリアを抽出し、負荷抵抗124および125で終端している。
ICカード120に設けられたスイッチ126は、負荷変調用の切替スイッチであり、負荷変調信号LMSの入力の"1"/"0"に従って"オン(on)"/"オフ(off)"動作を行う。
すなわち、スイッチ126が"on"の時には負荷抵抗は抵抗124(RL)のみになり、"off"のときには負荷抵抗は抵抗124および125(RL+RL')に変化するから、R/W側から見たICカード120側の負荷インピーダンスが変化し、その変化分がアンテナコイル211の両端の電圧V1の変化となって検出される。
ただし、負荷抵抗RLの変化とアンテナコイル211の両端の電圧V1の変化の関係は一律とはならず、距離∝結合係数kの値に大きく依存する。
On the IC card 120 side, a carrier sent from the communication device 200 (R / W) is extracted by a parallel resonance circuit including an antenna coil 121 and a capacitor 123 and terminated with load resistors 124 and 125.
The switch 126 provided in the IC card 120 is a load modulation changeover switch, and performs an “on” / “off” operation according to “1” / “0” of the load modulation signal LMS input. Do.
That is, when the switch 126 is “on”, the load resistance is only the resistor 124 (RL). When the switch 126 is “off”, the load resistance changes to the resistors 124 and 125 (RL + RL ′). The load impedance on the IC card 120 side changes, and the change is detected as a change in the voltage V1 across the antenna coil 211.
However, the relationship between the change in the load resistance RL and the change in the voltage V1 at both ends of the antenna coil 211 is not uniform, and greatly depends on the value of the distance ∝ coupling coefficient k.

ここで、図8の構成の説明に戻る。
信号受信回路230は、ICカード120側からの負荷変調信号をアンテナコイル211で受けて発生したノードND1の電圧V1を入力とし、その振幅変化ΔV1(ほうらく線)をデジタルの"1"/"0"信号に変換するASK復調回路を含んで構成される。
このASK復調回路については、種々の技術で容易に構成可能である。
Now, the description returns to the configuration of FIG.
The signal receiving circuit 230 receives the voltage V1 of the node ND1 generated by receiving the load modulation signal from the IC card 120 side by the antenna coil 211 and inputs the amplitude change ΔV1 (hollow line) to digital “1” / ”. It includes an ASK demodulating circuit that converts it to a 0 "signal.
This ASK demodulation circuit can be easily configured by various techniques.

誤り検出回路240は、信号受信回路230のASK復調波形を検査し、所定の品質を満足するかどうかを判定する機能を有し、たとえば信号誤りを検出したときにはアンテナコイル211のインダクタンスL11、キャパシタ213の容量C11、RLC整合回路214のコイルやキャパシタ、抵抗の何れかの素子値を所定量変化させるよう制御する制御信号S240をアンテナ回路210の所定の可変素子に出力する。   The error detection circuit 240 has a function of checking the ASK demodulated waveform of the signal reception circuit 230 and determining whether or not a predetermined quality is satisfied. For example, when a signal error is detected, the inductance L11 and the capacitor 213 of the antenna coil 211 are detected. A control signal S240 is output to a predetermined variable element of the antenna circuit 210 for controlling the element value of any one of the capacitor C11, the coil of the RLC matching circuit 214, the capacitor, and the resistance to be changed by a predetermined amount.

誤り検出回路240における誤り検出の判断項目としては、一般的には受信信号のジッタ、デューティ(duty)、同期エラー、サイクリックコードエラー等々が考えられるが、これ以外の項目であっても良い。   The error detection judgment items in the error detection circuit 240 generally include received signal jitter, duty, synchronization error, cyclic code error, etc., but other items may be used.

誤り検出回路240が、アンテナ回路(アンテナ・フロントエンド)のパラメータ(上記「L1」あるいは「R1」あるいは「C1」あるいは「RLC整合回路」のコイルやキャパシタや抵抗の何れかの素子値)を変化させる制御方法には、大きく分けて、以下の3種の方法がある。なお、以下明において制御対象の素子のパラメータをフロントエンド・パラメータとして説明する。   The error detection circuit 240 changes the parameters of the antenna circuit (antenna / front end) (element values of any of the coils, capacitors, and resistors of the “L1”, “R1”, “C1”, or “RLC matching circuit”). The control method to be performed is roughly divided into the following three methods. In the following description, the parameter of the element to be controlled will be described as a front end parameter.

1):ASKベースバンド復調信号の波形品質の良否を判定して、フロントエンド・パラメータを制御する(第1判定基準)。
2):受信パケットデータ内のデータ誤りを判定して、フロントエンド・パラメータを制御する(第2判定基準)。
3):送受信の内容・履歴から受信の失敗を判定して、フロントエンド・パラメータを制御する(第3判定基準)。
1): Determine whether the waveform quality of the ASK baseband demodulated signal is good or not, and control the front-end parameters (first determination criterion).
2): A data error in the received packet data is determined, and the front-end parameter is controlled (second determination criterion).
3): Reception failure is determined from the contents / history of transmission / reception, and front-end parameters are controlled (third determination criterion).

また、これらの第1、第2、および第3の判定基準を複合的に組み合わせて、フロントエンド・パラメータを制御することも可能である。
以下、判定基準についてさらに詳細に説明する。
It is also possible to control the front end parameter by combining these first, second and third determination criteria in a composite manner.
Hereinafter, the determination criterion will be described in more detail.

判定基準の説明の前に、近接ICカード通信に適用されるパケットのフォーマットについて説明する。
図10は、近接ICカード通信に適用されるパケットデータのフォーマット例を示す図である。
Prior to the description of the determination criteria, a packet format applied to the proximity IC card communication will be described.
FIG. 10 is a diagram illustrating a format example of packet data applied to proximity IC card communication.

このパケット300は、少なくとも48ビットの論理0のデータを含む前置符号(プリアンブル)領域(Preamble)310、2バイトの同期符号領域(SYNC)320、ペイロードの長さがセットされる8ビットのレングス領域(Length)330、n個のバイト領域を含むペイロード領域(Payload)340、および巡回冗長検査領域(CRC:Cyclic Redundancy Check)350を含んで形成されている。   This packet 300 has a prefix code area (Preamble) 310 containing at least 48 bits of logical 0 data, a 2-byte synchronization code area (SYNC) 320, and an 8-bit length in which the length of the payload is set. An area (Length) 330, a payload area (Payload) 340 including n byte areas, and a cyclic redundancy check area (CRC) 350 are formed.

<第1判定基準>
第1判定基準においては、ASKベースバンド復調信号の波形品質を判定して、フロントエンド・パラメータを制御する。
誤り検出回路240は、第1判定基準を用いて、受信時に、ASKベースバンド復調信号の波形品質に関する判定をフィードバックして、アンテナ回路210のフロントエンド・パラメータを制御して無線受信環境を制御することで、受信波形品質を良い状態に安定させて、正常受信を可能とする。
<First criteria>
In the first determination criterion, the waveform quality of the ASK baseband demodulated signal is determined, and the front-end parameter is controlled.
The error detection circuit 240 feeds back the determination regarding the waveform quality of the ASK baseband demodulated signal at the time of reception using the first determination criterion, and controls the front-end parameter of the antenna circuit 210 to control the radio reception environment. This stabilizes the received waveform quality in a good state and enables normal reception.

たとえば、伝送路符号としてマンチェスタ符号が採用されている場合、受信信号のASKベースバンド復調信号の波形をモニタ(サンプリング)した際に、ビットレート基準で見て、長すぎるロー(Low:L)幅およびハイ(High:H)幅、および、短すぎるLow幅およびHigh幅が存在する場合は、マンチェスタ符号としての品質の良い復調データが、得られていないと判断できる。
具体的には、ビットレートが212kbps(1ビット当たり約4.7μs)の場合、Low幅およびHigh幅は、約2.3μs〜4.8μsの長さ(時間)に収まるはずであり、波形をモニタ(サンプリング)した際に、これから外れる場合は、品質の良いマンチェスタ符号波形が得られていないと判断できる。
For example, when a Manchester code is employed as a transmission line code, when the waveform of the ASK baseband demodulated signal of the received signal is monitored (sampled), a low (L) width that is too long in terms of the bit rate When there is a high (High: H) width, and a low width and a high width that are too short, it can be determined that demodulated data with good quality as a Manchester code is not obtained.
Specifically, when the bit rate is 212 kbps (about 4.7 μs per bit), the Low width and the High width should be within a length (time) of about 2.3 μs to 4.8 μs, and the waveform When monitoring (sampling), if it deviates from this, it can be determined that a high-quality Manchester code waveform is not obtained.

図11(A),(B)はマンチェスタ符号波形の品質の判定論理の一例を示す図であって、図11(A)が品質の良いマンチェスタ符号波形を示し、図11(B)が品質の悪いマンチェスタ符号波形を示している。   FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating an example of the determination logic of the quality of the Manchester code waveform. FIG. 11A shows a high-quality Manchester code waveform, and FIG. 11B shows the quality. A bad Manchester code waveform is shown.

図11(A)の品質の良いマンチェスタ符号波形の場合、誤り検出回路240は、サンプリング値のハイレベルおよびローレベルの連続数(幅に相当)が3〜6であり、受信波形品質が良い状態であると判定する。
図11(B)の品質の悪いマンチェスタ符号波形の場合、誤り検出回路240は、サンプリング値のハイレベルおよびローレベルの連続数(幅に相当)が1〜8であり、受信波形品質が良くない状態であると判定する。
In the case of the Manchester code waveform with good quality shown in FIG. 11A, the error detection circuit 240 has a high number of consecutive high-level and low-level sampling values (corresponding to widths) of 3 to 6 and a good reception waveform quality. It is determined that
In the case of the Manchester code waveform with poor quality shown in FIG. 11B, the error detection circuit 240 has 1 to 8 consecutive numbers (corresponding to widths) of the high level and low level of the sampling value, and the received waveform quality is not good. It is determined that it is in a state.

実際に、問題となる「ヌル」の状態においては、受信ベースバンド復調信号をモニタすると、Low幅およびHigh幅が規定の長さ(時間)に収まらず、マンチェスタ符号の形式に充分に則っていない波形を示す場合が多く、品質の良いマンチェスタ符号波形が得られていないと判定できる。
逆に、「非ヌル(正常)」の状態においては、受信ベースバンド復調信号をモニタすると、Low幅およびHigh幅が規定の長さ(時間)に収まった正しいマンチェスタ符号形式の波形を示し、正常受信が可能となっている。
Actually, when the received baseband demodulated signal is monitored in the “null” state, which is a problem, the Low width and High width do not fit within the specified length (time), and are not fully compliant with the Manchester code format. In many cases, a waveform is shown, and it can be determined that a Manchester code waveform with good quality is not obtained.
On the other hand, when the received baseband demodulated signal is monitored in the “non-null (normal)” state, the correct Manchester code waveform in which the Low width and High width are within the specified length (time) is displayed and is normal. Reception is possible.

第1判定基準を採用する通信装置200は、受信時に、ASKベースバンド復調信号の波形をモニタ(サンプリング)し、マンチェスタ符号の波形品質に関する情報・判定をフィードバックして、アンテナ・フロントエンドのパラメータを制御して無線受信環境を制御することで、受信時のマンチェスタ符号波形の品質を良い状態に安定させて、正常受信を可能とするものである。
より具体的には、ある一定の期間(例:数ビットレート期間)、波形をモニタ(サンプリング)し、Low幅およびHigh幅が規定の長さ(時間)に収まっていない場合、アンテナ・フロントエンドのパラメータを現在の状態とは別の状態に切り替え、再度、波形をモニタ(サンプリング)して、規定に則っているか判定する。
この繰り返し制御により、最終的には、波形品質が良い状態を実現できるパラメータに固定・安定させる。
The communication device 200 adopting the first determination criterion monitors (samples) the waveform of the ASK baseband demodulated signal at the time of reception, feeds back information and determination regarding the waveform quality of the Manchester code, and sets the parameters of the antenna front end. By controlling the wireless reception environment, the quality of the Manchester code waveform at the time of reception is stabilized in a good state, and normal reception is possible.
More specifically, when the waveform is monitored (sampled) for a certain period (eg several bit rate period) and the Low width and High width are not within the specified length (time), the antenna front end The parameter is switched to a state different from the current state, and the waveform is monitored (sampled) again to determine whether it conforms to the regulations.
By this repetitive control, the parameters are finally fixed and stabilized so as to realize a state of good waveform quality.

また、図12は、データ波形品質の判定によるフロントエンド・パラメータ制御例を示す図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of front-end parameter control based on data waveform quality determination.

また、この繰り返し制御により、最終的には、波形品質が良い状態を実現できるパラメータに固定・安定させる際、通信パケット構造として、前置符号(プリアンブル)が付加された形式の場合、その前置符号(プリアンブル)期間中にパラメータ制御が充分に完結できる特性であれば、図12に示すように、その期間中に、パラメータの設定を完結・固定させ、データ本体の受信中に不用意なパラメータ変更を防ぐことで、安定した無線受信環境を維持する。   In addition, when this parameter is fixed and stabilized to a parameter that can realize a state of good waveform quality by this repetitive control, in the case of a format in which a prefix code is added as a communication packet structure, that prefix is used. If the parameter control can be completed sufficiently during the code (preamble) period, the parameter setting is completed and fixed during that period, as shown in FIG. A stable wireless reception environment is maintained by preventing changes.

<第2判定基準>
第2判定基準においては、受信パケットデータ内のデータ誤りを判定して、フロントエンド・パラメータを制御する。
誤り検出回路240は、第2判定基準を用いて、受信パケットデータの誤り検出に関する判定をフィードバックして、アンテナ回路210のフロントエンド・パラメータを制御して無線受信環境を制御することで、受信波形品質を良い状態に安定させて、正常受信を可能とする。
<Second criteria>
In the second determination criterion, a data error in the received packet data is determined, and the front-end parameter is controlled.
The error detection circuit 240 feeds back a determination related to error detection of received packet data using the second determination criterion, and controls the front-end parameter of the antenna circuit 210 to control the radio reception environment, thereby receiving the received waveform. It stabilizes the quality in a good state and enables normal reception.

通常、この手のパケットデータには、前述したようにCRC(Cyclic Redundancy Check:巡回冗長検査)、パリティ・チェック、チェックサム 等の誤り検出符号が付加されており、受信側にてパケットデータ内のこれらの符号を検査することにより、データを正しく受信できたかどうかを判断できる。   Normally, error detection codes such as CRC (Cyclic Redundancy Check), parity check, and checksum are added to this type of packet data as described above. By checking these codes, it can be determined whether the data has been received correctly.

実際に、問題となる「ヌル」の状態においては、受信側でパケットデータ内の誤り検出符号を検査した結果、受信パケットデータ内に誤りが有ることが判明する場合が多く、データを正しく受信できていないと判定できる。
逆に「非ヌル」の状態においては、受信側でパケットデータ内の誤り検出符号を検査した結果、誤りが発生することは無く、正常受信が可能となっている。
Actually, in the “null” state, which is a problem, it is often found that there is an error in the received packet data as a result of checking the error detection code in the packet data on the receiving side, so that the data can be received correctly. It can be determined that it is not.
Conversely, in the “non-null” state, as a result of checking the error detection code in the packet data on the receiving side, no error occurs and normal reception is possible.

第2判定基準を採用する通信装置200は、受信パケットデータの誤り検出に関する情報・判定をフィードバックして、アンテナ・フロントエンドのパラメータを制御して無線受信環境を制御することで、次回の受信時のデータ誤りの発生を無くし、正常受信を可能とするものである。   The communication apparatus 200 adopting the second determination criterion feeds back information and determination regarding error detection of received packet data, controls the antenna / front end parameters, and controls the radio reception environment, so that the next reception time Thus, normal data reception is possible without the occurrence of data errors.

図13は、データ誤り検出の判定によるフロントエンド・パラメータ制御例を示す図である。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of front-end parameter control based on data error detection determination.

より具体的には、図13に示すように、ある一回のパケット受信において、受信側でパケットデータ内の誤り検出符号を検査した結果、データ誤りが発生したことが判明した場合、アンテナ・フロントエンドのパラメータを現在の状態とは別の状態に切り替えて、次回の受信に備える。
逆に、ある一回のパケット受信において誤り検出符号を検査した結果、データ誤りが無いことが判明した場合、パラメータを現在の状態のまま維持して、次回の受信に備える。
この繰り返し制御により、安定した無線受信環境を維持する。
More specifically, as shown in FIG. 13, when it is determined that a data error has occurred as a result of checking the error detection code in the packet data on the receiving side in one packet reception, the antenna front The end parameter is switched to a state different from the current state to prepare for the next reception.
On the other hand, if the error detection code is inspected in one packet reception and it is determined that there is no data error, the parameters are maintained as they are to prepare for the next reception.
This repeated control maintains a stable wireless reception environment.

<第3判定基準>
第3判定基準においては、送受信の内容・履歴から受信の失敗を判定して、フロントエンド・パラメータを制御する。
誤り検出回路240は、第3判定基準を用いて、R/W(リーダ/ライタ)と対向ICカード120間のパケットデータの送受信の内容・履歴を監視しておき、対向ICカード120からパケットデータが返信されると期待される期間において、受信回路230側がそれを受信できなかった場合、誤り検出回路240は受信の失敗と判定し、その判定をフィードバックして、アンテナ回路210のフロントエンド・パラメータを制御して無線受信環境を制御することで、受信波形品質を良い状態に安定させて、正常受信を可能とする。
<Third criteria>
In the third determination criterion, reception failure is determined from the contents / history of transmission / reception, and the front-end parameters are controlled.
The error detection circuit 240 monitors the contents / history of packet data transmission / reception between the R / W (reader / writer) and the counter IC card 120 using the third determination criterion, and transmits the packet data from the counter IC card 120 to the packet data. When the receiving circuit 230 cannot receive the signal during the period in which it is expected to be returned, the error detection circuit 240 determines that the reception is unsuccessful, and feeds back the determination to the front-end parameter of the antenna circuit 210. By controlling the radio reception environment by controlling the above, the reception waveform quality is stabilized in a good state, and normal reception is enabled.

通常、この種のパケットデータには、前述したように、規定により定められた通信開始の識別符号(同期符号:SYNC)が付加されており、受信側にてこれを検出することでパケットデータの開始箇所を特定して、パケットデータ全体を正しく受信できる。
しかしながら、無線受信環境が著しく悪い状態であると、この通信開始の識別符号(同期符号)が検出できず、対向側から返信があったかどうかさえも認識できない。
この場合、通常は返信の存在自体さえも認識できないので、前述したデータ誤り検出の場合よりも深刻である。
実際に、問題となる「ヌル」の状態においては、対向ICカード120側から返信があるにもかかわらず、受信側で通信開始の識別符号を検出できずに受信が開始できない場合もあることが分っている。
Normally, as described above, this type of packet data is added with a communication start identification code (synchronization code: SYNC) defined by regulations. By detecting this, the reception side detects the packet data. By specifying the start point, the entire packet data can be received correctly.
However, if the wireless reception environment is extremely bad, the communication start identification code (synchronization code) cannot be detected, and even whether there is a reply from the opposite side cannot be recognized.
In this case, even the presence of a reply itself cannot normally be recognized, so that it is more serious than the case of data error detection described above.
Actually, in the “null” state where there is a problem, there is a case where reception cannot be started because the identification code for starting communication cannot be detected on the receiving side even though there is a reply from the counter IC card 120 side. I know.

図14は、受信失敗の判定によるフロントエンド・パラメータ制御例を示す図である。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of front-end parameter control based on reception failure determination.

第3判定基準を採用する通信装置200は、R/W(リーダ/ライタ)と対向ICカード120間のパケットデータの送受信内容・履歴を監視しておき、対向ICカード120からパケットデータが返信されると期待される期間において、誤り検出回路240が通信開始の識別符号を検出できなかった場合、受信の失敗と判定する。その場合、誤り検出回路240は、アンテナ回路210のフロントエンド・パラメータを現在の状態とは別の状態に切り替えて、次回の受信に備える。逆に、受信が成功した場合、パラメータを現在の状態のまま維持して、次回の受信に備える。
この繰り返し制御により、安定した無線受信環境を維持する。
The communication device 200 adopting the third determination criterion monitors the transmission / reception contents / history of packet data between the R / W (reader / writer) and the counter IC card 120, and the packet data is returned from the counter IC card 120. If the error detection circuit 240 cannot detect the communication start identification code during the expected period, it is determined that reception has failed. In that case, the error detection circuit 240 switches the front end parameter of the antenna circuit 210 to a state different from the current state to prepare for the next reception. Conversely, if the reception is successful, the parameters are maintained in the current state to prepare for the next reception.
This repeated control maintains a stable wireless reception environment.

より具体的には、以下の様な基準にて、受信の失敗と判定する。
・相互通信全体の最初のパケット送信である「ポーリング」を送った場合、タイムアウト規定時間内に、パケット受信できない(返信パケットの開始識別符号を検出できない)場合、
・送信を複数回(相当数)繰り返しても、パケット受信できない(返信パケットの開始識別符号を検出できない)場合、
である。
More specifically, it is determined that reception has failed according to the following criteria.
-When "polling", which is the first packet transmission of the entire intercommunication, is sent, if the packet cannot be received within the specified timeout time (the start identification code of the reply packet cannot be detected),
・ If the packet cannot be received even if the transmission is repeated several times (equivalent number) (the start identification code of the reply packet cannot be detected)
It is.

図15は、本実施形態に係る誤り検出回路の構成例を示すブロック図である。   FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of the error detection circuit according to the present embodiment.

図15の誤り検出回路240は、前述した第1判定基準、第2判定基準、および第3判定基準を採用した場合に対応可能に構成されている。   The error detection circuit 240 in FIG. 15 is configured to be able to cope with the case where the above-described first determination criterion, second determination criterion, and third determination criterion are employed.

具体的には、誤り検出回路240は、データ整形器241、パケット同期符号検出器242、パケットデータ出力器243、パケット内データ誤り検出器244、およびフロントエンド・パラメータ調節器245を有する。   Specifically, the error detection circuit 240 includes a data shaper 241, a packet synchronization code detector 242, a packet data output unit 243, an intra-packet data error detector 244, and a front end parameter adjuster 245.

データ整形器241は、データ位相検出器2411、およびデータ波形品質判定器2412を有する。
データ位相検出器2411は、信号受信回路230においてASK復調された受信パケットデータの位相を検出して、パケット同期符号検出器242に出力する。
データ波形品質判定器2412は、信号受信回路230においてASK復調された受信パケットデータを受けて、既に詳述した第1判定基準に従って、ASKベースバンド復調信号の波形品質の良否を判定して、その判定結果を信号S2412としてフロントエンド・パラメータ調節器245に出力する。
The data shaper 241 includes a data phase detector 2411 and a data waveform quality determiner 2412.
The data phase detector 2411 detects the phase of the received packet data that has been ASK demodulated by the signal receiving circuit 230 and outputs the detected phase to the packet synchronization code detector 242.
The data waveform quality determiner 2412 receives the received packet data that has been ASK demodulated by the signal receiving circuit 230, determines the quality of the waveform quality of the ASK baseband demodulated signal according to the first determination criterion that has already been described in detail, and The determination result is output to the front end parameter adjuster 245 as a signal S2412.

パケット同期符号検出器242は、データ位相検出器2411によるパケットデータを受けて、既に詳述した第3判定基準に従って、送受信の内容(あるいは履歴)から受信の失敗を判定して、その判定結果を信号S242としてフロントエンド・パラメータ調節器245に出力する。
パケット同期符号検出器242は、パケットデータに同期符号SYNCの検出を行い、同期符号を検出できない場合には、受信の失敗と判定する。
パケット同期符号検出器242は、パケットデータに同期符号SYNCの検出を行い、同期符号を検出できた場合には、受信の失敗でないと判定し、パケットデータをパケットデータ出力器243に出力する。
The packet synchronization code detector 242 receives the packet data from the data phase detector 2411, determines the reception failure from the contents (or history) of transmission / reception according to the third determination criterion described in detail, and determines the determination result. The signal S242 is output to the front end parameter adjuster 245.
The packet synchronization code detector 242 detects the synchronization code SYNC in the packet data, and determines that reception has failed when the synchronization code cannot be detected.
The packet synchronization code detector 242 detects the synchronization code SYNC in the packet data. If the synchronization code can be detected, the packet synchronization code detector 242 determines that the reception has not failed and outputs the packet data to the packet data output unit 243.

パケットデータ出力器243は、受信したパケットデータをパケット内データ誤り検出器244に出力し、また、制御部117にも出力する。   The packet data output unit 243 outputs the received packet data to the intra-packet data error detector 244 and also outputs it to the control unit 117.

パケット内データ誤り検出器244は、パケットデータ出力器243によるパケットデータを受けて、既に詳述した第2判定基準に従って、受信したパケットデータに誤りがあるか否かをCRC等により判定し、その判定結果を信号S244としてフロントエンド・パラメータ調節器245に出力する。   The in-packet data error detector 244 receives the packet data from the packet data output unit 243, determines whether there is an error in the received packet data in accordance with the second determination criterion described in detail above, and the like. The determination result is output to the front end parameter adjuster 245 as a signal S244.

フロントエンド・パラメータ調節器245は、データ波形品質判定器2412の判定信号S2412がASKベースバンド復調信号の波形品質が悪い状態であるとしている場合、パケット同期符号検出器242の検出信号S242が同期符号を検出できず受信の失敗であるとしている場合、あるいは、パケット内データ誤り検出器244の判定信号S244が受信したパケットデータに誤りがあったとして場合には、ヌル状態であるものとし推定して、制御信号S240をアンテナ回路210に出力し、フロントエンド・パラメータを所定値だけ変化するように調節する。   When the determination signal S2412 of the data waveform quality determination unit 2412 indicates that the waveform quality of the ASK baseband demodulated signal is poor, the front end parameter adjuster 245 determines that the detection signal S242 of the packet synchronization code detector 242 If the packet data received by the determination signal S244 of the in-packet data error detector 244 has an error, it is assumed that the packet is in a null state. The control signal S240 is output to the antenna circuit 210, and the front end parameter is adjusted so as to change by a predetermined value.

そして、第1の処理部がフロントエンド・パラメータ調節器245とデータ波形品質判定器2412を含んで構成され、第2の処理部がフロントエンド・パラメータ調節器245とパケット内データ誤り検出器244を含んで構成され、第3の処理部がフロントエンド・パラメータ調節器245とパケット同期符号検出器242を含んで構成される。   The first processing unit includes a front end parameter adjuster 245 and a data waveform quality determiner 2412, and the second processing unit includes a front end parameter adjuster 245 and an intra-packet data error detector 244. The third processing unit includes a front end parameter adjuster 245 and a packet synchronization code detector 242.

以上のように、本実施形態の通信装置200は、誤り検出回路240により、たとえば受信信号波形が所定の品質以下であると判断された場合には、その出力制御信号S240により、アンテナ回路210の通信機能にかかわる構成素子のフロントエンド・パラメータ、すなわち、アンテナコイル211のインダクタンスL11、抵抗成分212の抵抗値R11、キャパシタ213の容量C11、整合回路214のキャパシタ214aの容量Ctの何れかの値が、予め設定された値だけ変化するように制御される。
制御する対象素子は何れか1つのみであっても、複数個同時であっても良いが、通常、L1、C1、R1はアンテナコイル形状に直接関係する値であり、制御が複雑になるので、簡単に制御可能な整合回路214のキャパシタ214aの容量Ctを変化させる場合を例にとって以下説明する。
As described above, in the communication device 200 according to the present embodiment, when the error detection circuit 240 determines that the received signal waveform is lower than a predetermined quality, for example, the output control signal S240 causes the antenna circuit 210 to The front-end parameter of the component related to the communication function, that is, any one of the inductance L11 of the antenna coil 211, the resistance value R11 of the resistance component 212, the capacitance C11 of the capacitor 213, and the capacitance Ct of the capacitor 214a of the matching circuit 214 Control is performed so as to change by a preset value.
Only one target element or a plurality of target elements may be controlled at the same time, but usually L1, C1, and R1 are values directly related to the antenna coil shape, which makes control complicated. A case where the capacitance Ct of the capacitor 214a of the matching circuit 214 that can be easily controlled is changed will be described below as an example.

今仮にICカード120とR/Wが図3(A)や図5のB点のようなヌル状態に陥ったとすると、信号受信回路230はICカード120側からの負荷変調信号を正常に受信できないので、誤り検出回路240は"誤り状態"であることを検出する。
この誤り状態の表示にはいろいろな方法があるが、最も単純には、誤りを1ビットの論理情報で出力し、誤りを1度検出する毎に出力論理信号の"1/0"を反転させる方法を採用することができる。
この"1"/"0"情報によりRLC整合回路214のキャパシタ214aの容量Ctの値を2段階に変化させる。
変化させるCtの2段階の値を適切に選択・設定することにより、ヌルで誤りのある状態からこれを回避した正常受信状態に移行することが可能となる。
Assuming that the IC card 120 and the R / W are in a null state as shown in FIG. 3A or B in FIG. 5, the signal receiving circuit 230 cannot normally receive the load modulation signal from the IC card 120 side. Therefore, the error detection circuit 240 detects the “error state”.
There are various methods for displaying the error state. In the simplest case, an error is output as 1-bit logic information, and every time an error is detected, “1/0” of the output logic signal is inverted. The method can be adopted.
Based on the “1” / “0” information, the value of the capacitance Ct of the capacitor 214a of the RLC matching circuit 214 is changed in two stages.
By appropriately selecting and setting the two-stage value of Ct to be changed, it is possible to shift from a null error state to a normal reception state avoiding this.

図16は、図5と全く同じ条件で、Ctの値のみをCt=40pFから44pFに変更したときのR/W側で検出される負荷変調波形、すなわちV1の変化分=ΔV1の様子を示したものである。
図5と比較すると、Ct=40pFのときにはk=0.2にあったヌルが、Ct=44pFではk=0.15に移動し、もとのヌルであったk=0.2の位置では逆相の信号が十分に受信できる状態に変化していることが分かる。
FIG. 16 shows a load modulation waveform detected on the R / W side when only the value of Ct is changed from Ct = 40 pF to 44 pF under exactly the same conditions as in FIG. 5, that is, the change in V1 = ΔV1. It is a thing.
Compared with FIG. 5, the null at k = 0.2 when Ct = 40 pF moves to k = 0.15 at Ct = 44 pF, and at the position of k = 0.2, which was the original null. It turns out that the signal of a reverse phase has changed into the state which can fully receive.

Ctの値を制御=変化させる具体的な方法はどのようなものであっても良いが、簡単なものとしては、外部印加電圧によって容量値が変る可変容量ダイオード素子を使用する方法が採用できる。   Any specific method for controlling and changing the value of Ct may be used, but as a simple method, a method using a variable capacitance diode element whose capacitance value changes according to an externally applied voltage can be employed.

他の方法としては、たとえば図17に示すように、容量がCt1,Ct2の2種類のキャパシタ214A−1,214A−2をスイッチ(SW)215Aで切替える方法、あるいは図18に示すように,直列接続した2つのキャパシタ214B−1,214B−2の一方をスイッチ215Bで短絡する方法等を採用することができる。   As another method, for example, as shown in FIG. 17, two types of capacitors 214A-1 and 214A-2 having capacitances Ct1 and Ct2 are switched by a switch (SW) 215A, or in series as shown in FIG. For example, a method of short-circuiting one of the two connected capacitors 214B-1 and 214B-2 with the switch 215B can be employed.

この場合、総容量値Ctは、図18の構成ではスイッチ215Aが上側のときキャパシタ214A−1の容量Ct1、下側のときキャパシタ231Aー2の容量Ct2、図19の構成ではスイッチ215BがonのときCt1、offのときCt1*Ct2/(Ct1+Ct2)となる。
何れにしても、ヌルが発生するkの値、すなわち距離範囲は非常に狭い範囲であることから、素子値を少しだけ変化させてやれば正常通信状態に切替えることができる。
In this case, the total capacitance value Ct is the capacitance Ct1 of the capacitor 214A-1 when the switch 215A is on the upper side in the configuration of FIG. 18, the capacitance Ct2 of the capacitor 231A-2 when the switch 215A is on the lower side, and the switch 215B is on in the configuration of FIG. When Ct1 is off, Ct1 * Ct2 / (Ct1 + Ct2) is obtained.
In any case, the value of k at which null occurs, that is, the distance range is a very narrow range, so that the normal communication state can be switched by slightly changing the element value.

以上の例では、最も簡単に実現できる、素子値を2値のみに切替える構成を説明したが、3値以上の複数値切替でも同様の効果は実現できるし、場合によっては誤り検出回路の検出結果を多段階評価し、最も通信特性の良いものに切替える手段をとれば、より高い効果も期待できる。   In the above example, the configuration in which the element value is switched to only binary has been described, but the same effect can be achieved even by switching multiple values of three or more values. In some cases, the detection result of the error detection circuit A higher effect can also be expected by taking a means of performing multi-stage evaluation and switching to the one with the best communication characteristics.

また上記例では、RLC整合回路をキャパシタCtの1素子のみで構成した例を示したが、L1やC1の素子値の選定次第では、図19(A)〜(C)に示すように、キャパシタの代りにインダクタ素子で構成することもできるし、場合によっては例えば複数のキャパシタやインダクタ216や抵抗素子217を組合せて構成することも可能である。
複数素子で構成した場合、素子値を変化させるのはそのうちの特定の1個のみでも良いし、複数個を同時に変化させても良い。
In the above example, the RLC matching circuit is configured by only one element of the capacitor Ct. However, depending on selection of element values of L1 and C1, as shown in FIGS. 19A to 19C, the capacitor Instead of this, an inductor element can be used, and in some cases, for example, a plurality of capacitors, an inductor 216, and a resistor element 217 can be combined.
In the case of a plurality of elements, only a specific one of them may be changed, or a plurality of elements may be changed simultaneously.

なお、本実施形態においては、情報機器として携帯電話機を一例として説明したが、本発明は携帯電話機の他の携帯端末(PDA等)、あるいはパーソナルコンピュータ等に適用可能である。   In the present embodiment, a mobile phone has been described as an example of the information device. However, the present invention can be applied to other mobile terminals (PDA, etc.) or personal computers.

以上のように、近接形ICカードの上り方向(カードからR/W)通信では、カード内の負荷抵抗値を切替えることによりリーダライタのアンテナ端の電圧を変化させてデータ通信を行う所謂負荷変調を採用しているが、理論的に負荷変調がかからなくなる距離(ヌル点)が存在する。
本実施形態においては、このヌル点を回避するため、リーダライタ側で受信波形の品質検査を行い、品質が悪化したときには、アンテナ同調回路や整合回路のLCR素子の何れかの値を変化させてヌル点を脱出するよう制御することにより通信品質を向上させることができる。
As described above, in the upstream direction (from card to R / W) communication of a proximity IC card, so-called load modulation that performs data communication by changing the voltage at the antenna end of the reader / writer by switching the load resistance value in the card. However, there is a distance (null point) where load modulation is theoretically not applied.
In this embodiment, in order to avoid this null point, the quality of the received waveform is inspected on the reader / writer side. When the quality deteriorates, the value of either the antenna tuning circuit or the LCR element of the matching circuit is changed. Communication quality can be improved by controlling to escape the null point.

R/WとICカードの原理的な構成例を示したものである。2 shows an example of the basic configuration of an R / W and an IC card. 負荷変調信号とR/W側のアンテナコイルの両端の電圧V1の関係を概念的に示す図であって、負荷抵抗値が小さくなったときに電圧V1も小さくなる場合を示す図である。It is a figure which shows notionally the relationship between a load modulation signal and the voltage V1 of the both ends of the antenna coil by the side of R / W, Comprising: When a load resistance value becomes small, it is a figure which shows the case where the voltage V1 also becomes small. 負荷変調信号とR/W側のアンテナコイルの両端の電圧V1の関係を概念的に示す図であって、負荷抵抗値が変化しても電圧V1の値が変化しないヌル状態を示す図である。It is a figure which shows notionally the relationship between a load modulation | alteration signal and the voltage V1 of the both ends of the antenna coil of R / W side, Comprising: It is a figure which shows the null state where the value of voltage V1 does not change even if load resistance value changes. . 負荷変調信号とR/W側のアンテナコイルの両端の電圧V1の関係を概念的に示す図であって、負荷抵抗値が小さくなったときに電圧V1が大きくなる場合を示す図である。It is a figure which shows notionally the relationship between a load modulation signal and the voltage V1 of the both ends of the antenna coil by the side of R / W, Comprising: It is a figure which shows the case where the voltage V1 becomes large when load resistance value becomes small. fc=13.56MHz、Ct=40pF、C1=30pF、L1=1530nH、L2=1200nH、RL=1kΩのときのR/W側で検出される負荷変調波形を示す図である。It is a figure which shows the load modulation waveform detected by the R / W side in case of fc = 13.56MHz, Ct = 40pF, C1 = 30pF, L1 = 1530nH, L2 = 1200nH, RL = 1kΩ. 本発明の実施形態に係る携帯情報機器としての携帯電話機が適用される通信システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the communication system with which the mobile telephone as a portable information device which concerns on embodiment of this invention is applied. 本実施形態に係る携帯電話機の基本的な構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic structural example of the mobile telephone which concerns on this embodiment. 本発明の実施形態に係る携帯電話機に搭載されるR/W機能を内蔵した通信装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the communication apparatus incorporating the R / W function mounted in the mobile telephone which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係るICカードの構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the IC card which concerns on this embodiment. 近接ICカード通信に適用されるパケットデータのフォーマット例を示す図である。It is a figure which shows the example of a format of the packet data applied to proximity IC card communication. マンチェスタ符号波形の品質の判定論理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the judgment logic of the quality of Manchester code | cord waveform. データ波形品質の判定によるフロントエンド・パラメータ制御例を示す図である。It is a figure which shows the example of front end parameter control by determination of data waveform quality. データ誤り検出の判定によるフロントエンド・パラメータ制御例を示す図である。It is a figure which shows the example of front end parameter control by determination of data error detection. 受信失敗の判定によるフロントエンド・パラメータ制御例を示す図である。It is a figure which shows the example of front end parameter control by determination of reception failure. 本実施形態に係る誤り検出回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the error detection circuit which concerns on this embodiment. 図5と全く同じ条件で、Ctの値のみをCt=40pFから44pFに変更したときの通信装置(R/W)側で検出される負荷変調波形、すなわちV1の変化分=ΔV1の様子を示す図である。5 shows the load modulation waveform detected on the communication device (R / W) side when only the Ct value is changed from Ct = 40 pF to 44 pF under the same conditions as in FIG. 5, that is, the change in V1 = ΔV1. FIG. 整合回路の容量値の第1の切り替え構成例を示す図である。It is a figure which shows the 1st switching structural example of the capacitance value of a matching circuit. 整合回路の容量値の第1の切り替え構成例を示す図である。It is a figure which shows the 1st switching structural example of the capacitance value of a matching circuit. 整合回路の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a matching circuit.

符号の説明Explanation of symbols

100・・・通信システム、110・・・携帯電話機、115・・・メモリ部、116・・・通信装置、117・・・制御部、120・・・非接触型ICカード、130・・・基地局、140・・・通信網、150・・・サーバ、200・・・通信装置、210・・・アンテナ回路、211・・・アンテナコイル、212・・・直列抵抗成分、213・・・キャパシタ、214,214A〜214E・・・整合回路、214a、214A−1,214A−2、214B−1,214B−2、214D−1,214D−2、214E−1,214E−2・・・キャパシタ、216・・・インダクタ、217・・・抵抗、220・・・キャリア信号源(OSC)、230・・・信号受信回路、240・・・誤り検出回路、241・・・データ整形器、2411・・・データ位相検出器、2412・・・データ品質判定器、242・・・パケット同期符号検出器、243・・・パケットデータ出力器、244・・・パケット内データ誤り検出器、245・・・フロントエンド・パラメータ調節器。



DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Communication system, 110 ... Mobile phone, 115 ... Memory part, 116 ... Communication apparatus, 117 ... Control part, 120 ... Non-contact type IC card, 130 ... Base , 140 ... communication network, 150 ... server, 200 ... communication device, 210 ... antenna circuit, 211 ... antenna coil, 212 ... series resistance component, 213 ... capacitor, 214, 214A to 214E ... matching circuit, 214a, 214A-1, 214A-2, 214B-1, 214B-2, 214D-1, 214D-2, 214E-1, 214E-2 ... capacitor, 216 ... Inductor, 217 ... Resistance, 220 ... Carrier signal source (OSC), 230 ... Signal receiving circuit, 240 ... Error detection circuit, 241 ... Data shaping 2411 ... Data phase detector 2412 ... Data quality determiner 242 ... Packet synchronous code detector 243 ... Packet data output device 244 ... Intra-packet data error detector 245 ... Front-end parameter adjusters.



Claims (17)

少なくともアンテナインダクタを通信にかかわる構成素子として含むアンテナ回路と、
上記アンテナ回路のアンテナインダクタを駆動するために当該アンテナ回路に接続され、所定周波数のキャリアを発生するキャリア信号源と、
上記アンテナインダクタに誘起された信号を受信し復調する信号受信回路と、
上記信号受信回路の復調出力の信号誤りを検出する機能を有する誤り検出回路と、を備え、
上記アンテナ回路は、上記構成素子の少なくとも一つの素子値が変更可能に形成され、
上記誤り検出回路は、信号誤りを検出したときに、上記アンテナ回路の通信にかかわる構成素子の少なくともいずれか一つの素子値を所定量変化させるように制御する
通信装置。
An antenna circuit including at least an antenna inductor as a component related to communication;
A carrier signal source connected to the antenna circuit for driving the antenna inductor of the antenna circuit and generating a carrier of a predetermined frequency;
A signal receiving circuit for receiving and demodulating the signal induced in the antenna inductor;
An error detection circuit having a function of detecting a signal error of the demodulated output of the signal receiving circuit,
The antenna circuit is formed such that at least one element value of the constituent elements can be changed,
The error detection circuit controls to change at least one element value of a constituent element involved in communication of the antenna circuit by a predetermined amount when a signal error is detected.
上記誤り検出回路は、上記信号受信回路の復調信号の波形品質の良否を判定して、当該波形品質が良い状態でないと判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する
請求項1記載の通信装置。
The error detection circuit determines whether or not the waveform quality of the demodulated signal of the signal receiving circuit is good, and controls to change the element value by a predetermined amount when it is determined that the waveform quality is not good. The communication device described.
上記誤り検出回路は、受信信号内のデータに誤りがあるか否かを判定して、データ誤りがある場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する
請求項1記載の通信装置。
The communication apparatus according to claim 1, wherein the error detection circuit determines whether or not there is an error in data in the received signal, and controls the element value to change by a predetermined amount when there is a data error.
上記誤り検出回路は、信号の送受信の内容・履歴から受信の失敗を判定して、受信の失敗であると判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する
請求項1記載の通信装置。
2. The communication according to claim 1, wherein the error detection circuit determines a reception failure based on a signal transmission / reception content / history, and controls to change the element value by a predetermined amount when the reception failure is determined. apparatus.
上記誤り検出回路は、
上記信号受信回路の復調信号の波形品質の良否を判定して、当該波形品質が良い状態でないと判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する第1の処理部、
受信信号内のデータに誤りがあるか否かを判定して、データ誤りがある場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する第2の処理部、および
信号の送受信の内容・履歴から受信の失敗を判定して、受信の失敗であると判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する第3の処理部、
のうち、少なくとも一つの処理部を有する
請求項1記載の通信装置。
The error detection circuit is
A first processing unit that determines whether or not the waveform quality of the demodulated signal of the signal receiving circuit is good and that the element value is changed by a predetermined amount when it is determined that the waveform quality is not good;
A second processing unit that determines whether or not there is an error in the data in the received signal, and controls the element value to change by a predetermined amount when there is a data error, and from the contents and history of signal transmission / reception A third processing unit for determining a reception failure and controlling the element value to change by a predetermined amount when it is determined that the reception has failed;
The communication apparatus according to claim 1, further comprising at least one processing unit.
上記アンテナ回路は、
上記アンテナインダクタと同調回路を形成する同調キャパシタを有し、
上記誤り検出回路は、信号誤りを検出したときに、上記アンテナインダクタのインダクタンス、および上記同調キャパシタの容量のうち、少なくともいずれかの値を所定量変化するように制御する
請求項1記載の通信装置。
The antenna circuit is
A tuning capacitor that forms a tuning circuit with the antenna inductor;
The communication device according to claim 1, wherein the error detection circuit controls at least one of an inductance of the antenna inductor and a capacitance of the tuning capacitor to change by a predetermined amount when a signal error is detected. .
上記アンテナ回路は、上記アンテナインダクタと上記キャリア信号源に接続された整合回路を含み、
上記整合回路は、インダクタ、キャパシタ、および抵抗のうちの少なくとも一つの構成素子を含み、
上記誤り検出回路は、信号誤りを検出したときに、上記アンテナインダクタのインダクタンス、上記同調キャパシタの容量、および整合回路の少なくとも一つの構成素子の素子値のうち、少なくともいずれかの値を所定量変化するように制御する
請求項6記載の通信装置。
The antenna circuit includes a matching circuit connected to the antenna inductor and the carrier signal source,
The matching circuit includes at least one component of an inductor, a capacitor, and a resistor,
When the error detection circuit detects a signal error, at least one of an inductance value of the antenna inductor, a capacitance of the tuning capacitor, and an element value of at least one component of the matching circuit is changed by a predetermined amount. The communication device according to claim 6, wherein the communication device is controlled to perform.
上記アンテナ回路が受信する信号には負荷変調信号を含む
請求項1から7のいずれか一に記載の通信装置。
The communication apparatus according to claim 1, wherein the signal received by the antenna circuit includes a load modulation signal.
情報処理機能を有する情報機器であって、
リーダライタ機能を有する通信装置を含み、
上記通信装置は、
少なくともアンテナインダクタを通信にかかわる構成素子として含むアンテナ回路と、
上記アンテナ回路のアンテナインダクタを駆動するために当該アンテナ回路に接続され、所定周波数のキャリアを発生するキャリア信号源と、
上記アンテナインダクタに誘起された信号を受信し復調する信号受信回路と、
上記信号受信回路の復調出力の信号誤りを検出する機能を有する誤り検出回路と、を備え、
上記アンテナ回路は、上記構成素子の少なくとも一つの素子値が変更可能に形成され、
上記誤り検出回路は、信号誤りを検出したときに、上記アンテナ回路の通信にかかわる構成素子の少なくともいずれか一つの素子値を所定量変化させるように制御する
情報機器。
An information device having an information processing function,
Including a communication device having a reader / writer function,
The communication device is
An antenna circuit including at least an antenna inductor as a component related to communication;
A carrier signal source connected to the antenna circuit for driving the antenna inductor of the antenna circuit and generating a carrier of a predetermined frequency;
A signal receiving circuit for receiving and demodulating the signal induced in the antenna inductor;
An error detection circuit having a function of detecting a signal error of the demodulated output of the signal receiving circuit,
The antenna circuit is formed such that at least one element value of the constituent elements can be changed,
The error detection circuit controls to change at least one element value of a component element involved in communication of the antenna circuit by a predetermined amount when a signal error is detected.
上記誤り検出回路は、上記信号受信回路の復調信号の波形品質の良否を判定して、当該波形品質が良い状態でないと判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する
請求項9記載の情報機器。
The error detection circuit determines whether or not the waveform quality of the demodulated signal of the signal receiving circuit is good and controls to change the element value by a predetermined amount when it is determined that the waveform quality is not good. Information equipment described.
上記誤り検出回路は、受信信号内のデータに誤りがあるか否かを判定して、データ誤りがある場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する
請求項9記載の情報機器。
The information device according to claim 9, wherein the error detection circuit determines whether or not there is an error in data in the received signal, and controls the element value to change by a predetermined amount when there is a data error.
上記誤り検出回路は、信号の送受信の内容・履歴から受信の失敗を判定して、受信の失敗であると判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する
請求項9記載の情報機器。
The information according to claim 9, wherein the error detection circuit determines a reception failure from the content / history of signal transmission / reception, and controls the element value to change by a predetermined amount when it is determined that the reception has failed. machine.
上記誤り検出回路は、
上記信号受信回路の復調信号の波形品質の良否を判定して、当該波形品質が良い状態でないと判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する第1の処理部、
受信信号内のデータに誤りがあるか否かを判定して、データ誤りがある場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する第2の処理部、および
信号の送受信の内容・履歴から受信の失敗を判定して、受信の失敗であると判定した場合に上記素子値を所定量変化させるように制御する第3の処理部、
のうち、少なくとも一つの処理部を有する
請求項9記載の情報機器。
The error detection circuit is
A first processing unit that determines whether or not the waveform quality of the demodulated signal of the signal receiving circuit is good and that the element value is changed by a predetermined amount when it is determined that the waveform quality is not good;
A second processing unit that determines whether or not there is an error in the data in the received signal, and controls the element value to change by a predetermined amount when there is a data error, and from the contents and history of signal transmission / reception A third processing unit for determining a reception failure and controlling the element value to change by a predetermined amount when it is determined that the reception has failed;
The information device according to claim 9, further comprising at least one processing unit.
上記アンテナ回路は、
上記アンテナインダクタと同調回路を形成する同調キャパシタを有し、
上記誤り検出回路は、信号誤りを検出したときに、上記アンテナインダクタのインダクタンス、および上記同調キャパシタの容量のうち、少なくともいずれかの値を所定量変化するように制御する
請求項9記載の情報機器。
The antenna circuit is
A tuning capacitor that forms a tuning circuit with the antenna inductor;
The information device according to claim 9, wherein the error detection circuit controls at least one of an inductance of the antenna inductor and a capacitance of the tuning capacitor to change by a predetermined amount when a signal error is detected. .
上記アンテナ回路は、上記アンテナインダクタと上記キャリア信号源に接続された整合回路を含み、
上記整合回路は、インダクタ、キャパシタ、および抵抗のうちの少なくとも一つの構成素子を含み、
上記誤り検出回路は、信号誤りを検出したときに、上記アンテナインダクタのインダクタンス、上記同調キャパシタの容量、および整合回路の少なくとも一つの構成素子の素子値のうち、少なくともいずれかの値を所定量変化するように制御する
請求項14記載の情報機器。
The antenna circuit includes a matching circuit connected to the antenna inductor and the carrier signal source,
The matching circuit includes at least one component of an inductor, a capacitor, and a resistor,
When the error detection circuit detects a signal error, at least one of an inductance value of the antenna inductor, a capacitance of the tuning capacitor, and an element value of at least one component of the matching circuit is changed by a predetermined amount. The information device according to claim 14, wherein the information device is controlled to perform.
上記アンテナ回路が受信する信号には負荷変調信号を含む
請求項9から15のいずれか一に記載の情報機器。
The information device according to claim 9, wherein a signal received by the antenna circuit includes a load modulation signal.
上記情報処理機能には通信機能を含む
請求項9から15のいずれか一に記載の情報機器。
The information device according to any one of claims 9 to 15, wherein the information processing function includes a communication function.
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